通風機概述(shù)及其分類
通風機是依靠輸入的機械能,提高氣(qì)體壓力並排送氣體的機械,它是一種從動的流(liú)體機械。
通風機廣泛用於工廠、礦井、隧道、冷(lěng)卻(què)塔、車輛、船舶和建築物的通(tōng)風(fēng)、排塵和冷卻;鍋爐和工業爐窯的通風和引風;空氣調節設備和家用電器設備中的冷卻和通風;穀物的烘幹和選送(sòng);風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。
通風(fēng)機的工作原理(lǐ)與透平壓縮(suō)機基本相同,隻是由於氣體(tǐ)流速較低,壓(yā)力變化不大,一般不需要考慮氣(qì)體比容的變化,即把氣體作為不可壓縮流體處理。
通風機已有悠久的曆史。中國在(zài)公元前許多年就已製(zhì)造出簡單的木製(zhì)礱穀風車,它的作用原理與現代離心通風機基本相同。1862年,英國的圭貝爾發明離心通風機,其葉輪、機(jī)殼為同心(xīn)圓型(xíng),機殼用磚製,木製葉(yè)輪采用後向直葉片,效率僅為40%左右,主要用(yòng)於礦山通風。1880年,人們設計出用於礦井(jǐng)排送風(fēng)的蝸形機殼,和後向彎曲葉(yè)片的離心通風機,結構已比(bǐ)較完(wán)善了。
1892年法國研製成橫流通風機;1898年,愛爾蘭人設計出(chū)前向葉(yè)片的西羅柯式離心通風機,並為各國所廣(guǎng)泛采用;19世紀,軸流通風機已應用於礦井通(tōng)風和冶金工業的鼓風,但其壓力僅為100~300帕,效率僅為(wéi)15~25%,直(zhí)到二(èr)十世紀40年代以後才得到較快的發展。
1935年,德國首先采用軸流等壓通風機為鍋爐(lú)通風和引風;1948年,丹(dān)麥製成運行中(zhōng)動葉可調的軸流通風機;旋(xuán)軸流通風機、子午加速軸流通風機、斜流通(tōng)風機(jī)和橫流通風(fēng)機也都獲得了發展。
按(àn)氣體流動的(de)方向,通風機可分為離(lí)心式、軸流式、斜流式(shì)和橫流式等類型。
離心通風機工作時,動力機(jī)(主要是電動機)驅動葉輪在蝸形機(jī)殼內(nèi)旋(xuán)轉,空氣經吸氣口從葉輪中心處吸入。由於葉片對氣體的動力作用,氣體壓力和速度得以提高,並在離心力(lì)作用下沿著葉道甩向機殼(ké),從排氣(qì)口(kǒu)排出(chū)。因氣體(tǐ)在葉輪內的流動主要是(shì)在徑向平麵內(nèi),故又稱徑流通風機(jī)。
離心通風機主要由葉輪和機殼組(zǔ)成,小型通風機的葉輪直接裝(zhuāng)在電動機上中、大型通風機通過聯軸器或(huò)皮帶輪與(yǔ)電動機聯(lián)接。離心通風機一般為單側進氣,用單級葉輪;流量大的可雙側進氣,用兩個背靠背的葉輪(lún),又稱為雙吸式離心通風機。
葉輪是通風機(jī)的主要部件,它的幾何形狀、尺(chǐ)寸、葉片數目和製造精度對(duì)性能有很大影響。葉輪經靜平衡或動平衡校正才能保證通風機平穩地轉動。按葉片出口方向的不同,葉輪分為前(qián)向、徑向和後向三種型式(shì)。前向葉輪的(de)葉(yè)片頂部向葉(yè)輪旋轉方向傾斜;徑(jìng)向葉輪的葉片頂部是向徑(jìng)向的,又分直(zhí)葉片(piàn)式(shì)和曲線型葉片(piàn);後向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉的反向傾斜。
前向葉輪產生的壓力最大,在流量和轉數一定時,所需葉輪直(zhí)徑最小(xiǎo),但效率一般較低;後向葉輪相反,所產生的壓力(lì)最小,所需葉輪(lún)直(zhí)徑最大,而效率一般較高(gāo);徑向葉(yè)輪介於(yú)兩(liǎng)者之間。葉片的型線以直(zhí)葉片最簡單,機翼(yì)型葉片最(zuì)複雜。
為了使葉片表麵有合適的速度分布,一般采用曲線型葉片,如(rú)等厚(hòu)度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋(gài)盤,以增加葉輪的強(qiáng)度和減(jiǎn)少葉片與機殼間的氣(qì)體泄漏。葉片(piàn)與蓋盤的聯接采用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量(liàng)較輕,流道光滑。低、中壓小型離心通風(fēng)機(jī)的葉(yè)輪也(yě)有(yǒu)采用鋁合金鑄造的。
軸流式通(tōng)風機工作時,動力(lì)機驅動葉輪在圓筒形機殼內旋轉,氣體從集流器進(jìn)入,通過葉輪獲得能量,提高壓力和速度,然(rán)後沿軸向排出。軸流通風機的布置形(xíng)式(shì)有立式、臥式和傾斜式三種,小型的葉輪直徑隻有100毫米左右,大型的可達20米以上。
小(xiǎo)型低壓軸(zhóu)流通風機由葉輪、機殼和集(jí)流器等部件組成,通常安裝在建(jiàn)築物的牆壁或天(tiān)花板上;大(dà)型高壓軸流通風(fēng)機由集流(liú)器、葉輪、流線體、機(jī)殼、擴散筒和傳動部件組成。葉片均勻布置在輪轂上,數目一般為2~24。葉片(piàn)越多,風壓越高;葉片安裝角一般為10°~45°,安裝(zhuāng)角越大,風量和風壓越大。軸流式通風機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。
斜流通風(fēng)機又稱混流通風機(jī),在這類通風(fēng)機中,氣體以與軸線(xiàn)成某一角度的方向進入葉輪,在葉(yè)道中獲得能量,並沿傾斜方向(xiàng)流出。通風機的葉(yè)輪(lún)和機殼的形狀為圓錐形。這種通風機兼有離心式和軸流式的特點,流量範圍(wéi)和(hé)效率(lǜ)均介於兩者之間。
橫流通風機是(shì)具有前向(xiàng)多翼(yì)葉輪的小型高壓離心通(tōng)風機。氣體從轉子外緣的一側進入葉輪,然後穿過葉(yè)輪內(nèi)部從另一側排出,氣體(tǐ)在葉輪內兩(liǎng)次受到葉片的力的作用。在相同性能的條件下,它的尺(chǐ)寸小、轉速低。
與(yǔ)其他類型低速(sù)通風機相(xiàng)比,橫流通風機具有較高(gāo)的效率。它的(de)軸(zhóu)向寬度(dù)可任意選(xuǎn)擇,而不影響氣體的流動狀(zhuàng)態,氣體在整個轉子寬度上仍保持流(liú)動均勻(yún)。它的出口(kǒu)截麵窄(zhǎi)而長,適宜於(yú)安裝在各種扁平形的設備中用來(lái)冷卻或通(tōng)風(fēng)。
通風機的性(xìng)能參數主要(yào)有流量、壓力、功率,效率和轉速。另外,噪聲和振動的大(dà)小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量,以單位(wèi)時間內流經通風機(jī)的氣體體(tǐ)積表示;壓力也稱風壓,是指氣(qì)體在通風機內壓力升高值,有(yǒu)靜壓、動壓和全壓之(zhī)分;功率是指通(tōng)風機的輸入(rù)功(gōng)率,即(jí)軸功(gōng)率。通風機有效(xiào)功率與軸功率之比稱為效率。通風機全壓效率可達90%。
通風機(jī)未來的發展將進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率,以(yǐ)降低電能消(xiāo)耗;用動葉可調的軸流通風機代替大型離心通風機;降低通風機(jī)噪聲;提高(gāo)排煙、排塵(chén)通風機葉輪和機殼的耐磨性;實現變轉速調節和自動化調節。
- 上一條風機(jī)的葉輪保養和維護(hù)
- 下一條風機的噪音公式